19. (7 分)小明和小华在家中利用天平和量筒等器材进行实验探究:

(1)小明将天平放在水平台面上,将游码移至标尺左端的“0”刻度线处,若指针静止时偏向刻度盘中央红线右侧,应将右边平衡螺母向
(2)用天平测出空烧杯的质量为 14 g,在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯和酱油的总质量如图甲,将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,酱油的体积如图乙,则烧杯中酱油的质量为
(3)小明用这种方法测出的酱油密度会
(4)在实验过程中,小华说如果没有量筒能不能测呢? 他们开动脑筋想出了办法:添加两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤.请你补充完整.
① 调好天平,用天平测出空烧杯的质量为 $m_{0}$.
② 将一个烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量 $m_{1}$.
③ 另一个烧杯中倒入
④ 酱油的密度表达式 $\rho_{酱油}=$
(1)小明将天平放在水平台面上,将游码移至标尺左端的“0”刻度线处,若指针静止时偏向刻度盘中央红线右侧,应将右边平衡螺母向
左
调节,直至天平平衡.(2)用天平测出空烧杯的质量为 14 g,在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯和酱油的总质量如图甲,将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,酱油的体积如图乙,则烧杯中酱油的质量为
48
g,酱油的密度为1.2×10³
kg/m³.(3)小明用这种方法测出的酱油密度会
偏大
(选填“偏大”或“偏小”),理由是烧杯壁残留酱油,导致量筒中酱油体积测量值偏小
.(4)在实验过程中,小华说如果没有量筒能不能测呢? 他们开动脑筋想出了办法:添加两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤.请你补充完整.
① 调好天平,用天平测出空烧杯的质量为 $m_{0}$.
② 将一个烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量 $m_{1}$.
③ 另一个烧杯中倒入
体积
相等的酱油,用天平测出烧杯和酱油的总质量 $m_{2}$.④ 酱油的密度表达式 $\rho_{酱油}=$
$\frac{(m_{2}-m_{0})\rho_{水}}{m_{1}-m_{0}}$
(已知水的密度为 $\rho_{水}$).答案
(1)左
(2)48;1.2×10³
(3)偏大;烧杯壁残留酱油,导致量筒中酱油体积测量值偏小
(4)③体积;④$\frac{(m_{2}-m_{0})\rho_{水}}{m_{1}-m_{0}}$
(2)48;1.2×10³
(3)偏大;烧杯壁残留酱油,导致量筒中酱油体积测量值偏小
(4)③体积;④$\frac{(m_{2}-m_{0})\rho_{水}}{m_{1}-m_{0}}$
20. (8 分)小明看见爷爷在网上买了两个健身铁球,时常拿在手里转来转去.他一直都想知道这两个铁球是实心的还是空心的.当他学完密度的知识以后,利用家里的电子秤和杯子做了以下实验进行判断.步骤如下:他选了一个铁球来进行测量,找一个能够容下铁球的杯子装满水后,用电子秤测出水和杯子的总质量 $m_{0}$ 为 1.5 kg,再测出这个铁球的质量 $m_{1}$ 为 0.79 kg,将这个铁球轻轻地放进装满水的杯子里直到完全浸没,待水溢出后,测得铁球、剩余水和杯子的总质量 $m_{2}$ 为 2.14 kg.(已知 $\rho_{铁}=7.9× 10^{3}$ kg/m³,$\rho_{水}=1.0× 10^{3}$ kg/m³,$\rho_{铝}=2.7× 10^{3}$ kg/m³)
(1)请判断铁球是实心的还是空心的,并写出判断依据.
(2)如果铁球是空心的,那么空心部分的体积为多大?
(3)如果制作铁球时在其空心部分注满铝,那么该球的总质量是多少?
(1)请判断铁球是实心的还是空心的,并写出判断依据.
(2)如果铁球是空心的,那么空心部分的体积为多大?
(3)如果制作铁球时在其空心部分注满铝,那么该球的总质量是多少?
答案
(1)溢出水的质量:$m_{溢}=m_{0}+m_{1}-m_{2}=1.5\ \mathrm{kg}+0.79\ \mathrm{kg}-2.14\ \mathrm{kg}=0.15\ \mathrm{kg}$
铁球体积:$V_{球}=V_{溢}=\frac{m_{溢}}{\rho_{水}}=\frac{0.15\ \mathrm{kg}}{1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}}=1.5×10^{-4}\ \mathrm{m}^{3}$
实心铁球体积:$V_{实}=\frac{m_{1}}{\rho_{铁}}=\frac{0.79\ \mathrm{kg}}{7.9×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}}=1×10^{-4}\ \mathrm{m}^{3}$
因为$V_{球}>V_{实}$,所以铁球是空心的。
(2)空心部分体积:$V_{空}=V_{球}-V_{实}=1.5×10^{-4}\ \mathrm{m}^{3}-1×10^{-4}\ \mathrm{m}^{3}=5×10^{-5}\ \mathrm{m}^{3}$
(3)铝的质量:$m_{铝}=\rho_{铝}V_{空}=2.7×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}×5×10^{-5}\ \mathrm{m}^{3}=0.135\ \mathrm{kg}$
总质量:$m_{总}=m_{1}+m_{铝}=0.79\ \mathrm{kg}+0.135\ \mathrm{kg}=0.925\ \mathrm{kg}$
(1)空心的;(2)$5×10^{-5}\ \mathrm{m}^{3}$;(3)$0.925\ \mathrm{kg}$
铁球体积:$V_{球}=V_{溢}=\frac{m_{溢}}{\rho_{水}}=\frac{0.15\ \mathrm{kg}}{1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}}=1.5×10^{-4}\ \mathrm{m}^{3}$
实心铁球体积:$V_{实}=\frac{m_{1}}{\rho_{铁}}=\frac{0.79\ \mathrm{kg}}{7.9×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}}=1×10^{-4}\ \mathrm{m}^{3}$
因为$V_{球}>V_{实}$,所以铁球是空心的。
(2)空心部分体积:$V_{空}=V_{球}-V_{实}=1.5×10^{-4}\ \mathrm{m}^{3}-1×10^{-4}\ \mathrm{m}^{3}=5×10^{-5}\ \mathrm{m}^{3}$
(3)铝的质量:$m_{铝}=\rho_{铝}V_{空}=2.7×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}×5×10^{-5}\ \mathrm{m}^{3}=0.135\ \mathrm{kg}$
总质量:$m_{总}=m_{1}+m_{铝}=0.79\ \mathrm{kg}+0.135\ \mathrm{kg}=0.925\ \mathrm{kg}$
(1)空心的;(2)$5×10^{-5}\ \mathrm{m}^{3}$;(3)$0.925\ \mathrm{kg}$
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